近年來,電動汽車逐漸出現(xiàn)在人們的視野中,其關(guān)鍵技術(shù)之一就是輪轂電機技術(shù)。輪轂電機具有高效率、增大車內(nèi)空間、控制方便等優(yōu)點,但同時目前還存在一些問題,如簧下質(zhì)量增加,簧下質(zhì)量增加,因其輸出功率有限,所以難滿足電動汽車所需要的高扭矩問題,這就要提高其功率密度。輪轂電機的功率密度是電機設(shè)計中的一項重要指標(biāo),今天合能電氣的小編就來和大家探究一下關(guān)于影響輪轂電機功率密度的因素,一起來看看吧。
一、輪轂電機尺寸參數(shù)
1、永磁體厚度和極弧系數(shù)
永磁輪轂電機的永磁體厚度和極弧系數(shù)影響轉(zhuǎn)矩密度,故是輪轂電機功率密度的影響因素之一。輪轂電機的輸出轉(zhuǎn)矩波動隨永磁體的極弧系數(shù)變化很大,隨永磁體厚度的變化很小,可通過選取合適的極弧系數(shù)來削弱永磁電機的轉(zhuǎn)矩波動。雖然改變永磁體參數(shù)可有效提高輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩密度,但是有些參數(shù)組合會使轉(zhuǎn)矩波動增大,故在采用這些組合提高永磁電機的轉(zhuǎn)矩密度的同時應(yīng)采取措施削弱轉(zhuǎn)矩波動。
2、氣隙長度
氣隙長度也是輪轂電機功率密度的影響因素之一。有實驗說明,永磁輪轂電機輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩密度都隨極弧系數(shù)的變大而大幅提高,隨氣隙長度的變大而減小;電機質(zhì)量隨極弧系數(shù)變大而變大,不隨氣隙長度變化;轉(zhuǎn)矩波動隨極弧系數(shù)的變大而變大,隨氣隙長度的增加其先變小后變大。
二、轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)
影響輪轂電機功率密度的因素還有轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu),磁路結(jié)構(gòu)分表面插入式和表面凸出式兩種。相比表面插入式磁路結(jié)構(gòu),表面凸出式磁路結(jié)構(gòu)的氣隙磁密、磁鏈、反電動勢的值略大,且氣隙磁密和反電動勢畸變率略小,說明表面凸出式永磁體產(chǎn)生的氣隙磁場更強,正弦性更好。而相比表面插入式磁路結(jié)構(gòu),雖然表面凸出式的輸出轉(zhuǎn)矩略小一點,但是表面凸出式的轉(zhuǎn)矩波動更小,能夠使電動汽車的運行性能更好,故采用表面凸出式磁路結(jié)構(gòu)的效果更好。
三、永磁體材料參數(shù)
功率密度屬于永磁輪轂電機的性能,而性能與尺寸與材料特性密切相關(guān),故永磁體材料參數(shù)也影響著電機功率密度。
目前常用的永磁材料主要有:鋁鎳鈷、鐵氧體、稀土鈷、釹鐵硼。鋁鎳鈷特點是剩余磁感應(yīng)強度較高,可達(dá)1.35T,但其矯頑力非常低,較容易被退磁;其溫度系數(shù)較小,溫度對磁性能的影響較小,故其常用于要求有高溫穩(wěn)定性的永磁電機中。鐵氧體的特點是矯頑力較大,但剩磁密度較低;由于其不含稀土元素,故其價格低廉;其溫度系數(shù)為正值,隨著溫度升高,其矯頑力增大。稀土鈷的特點是剩磁密度、矯頑力都很高,而且其退磁曲線幾乎是一條直線,有較強的抗去磁能力;其溫度系數(shù)較小,居里溫度較高;因此其磁穩(wěn)定性非常好,非常適用于永磁電機。釹鐵硼是目前磁性能比較好的永磁材料,不僅和稀土鈷一樣有很高的剩磁密度和矯頑力,且其價格相較稀土鈷要低很多;但是其溫度系數(shù)較大,居里溫度較低,選取材料時一定要注意其承受的極限溫度。。
經(jīng)過分析,選擇永磁體材料應(yīng)盡量選取剩磁密度、矯頑力都較高,且耐溫能力較強,以免其在溫度較高時發(fā)生退磁效應(yīng)。
以上是對影響輪轂電機功率密度的因素介紹,可看出永磁體厚度、極弧系數(shù)、氣隙長度等輪轂電機尺寸參數(shù)對功率密度有影響,選取合數(shù)的參數(shù)組合可大大提高輪轂電機功率密度,其次轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)和永磁體材料也是電機功率密度的影響因素。合能電氣公司直銷各類輪轂電機,創(chuàng)造性地實現(xiàn)了輪轂電機高功率、體積小、安全性高能等優(yōu)越性能,同時傳動效率也要高出不少。如果有朋友需要。歡迎與合能聯(lián)系詳詢~